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当归饮片生产加工工艺标准化的初步研究

时间:2022-03-26 08:24:31 浏览次数:

[摘要] 中药标准化研究是中医药走向现代化和世界化的重要举措,而中药饮片炮制加工的标准化是中药标准化研究的重要组成部分,建立当归饮片的加工工艺技术标准对其质量的提高和疗效的发挥具有重要意义。该研究通过设计单因素实验优选当归的最佳软化、切制和干燥工艺。以阿魏酸、当归多糖、挥发油、浸出物(水、醇)含量为指标,分析不同软化、切制、干燥工艺对当归中5种成分含量的影响,采用归一距离评价法对实验数据进行分析。研究结果显示不同软化方法和干燥温度会对当归中5种成分的含量造成影响,但切片厚度对含量影响不大。当归饮片的最佳制备工艺:当归药材捡去沙石等非药用部位,除去霉变、虫蛀部分,用流动的饮用水抢水洗净,码放于润药池中,采用浸润法进行软化,每1 kg药材每隔2.5 h喷洒125 mL水,药材上部用洁净湿润的棉布覆盖,闷润15 h至药材内外软硬程度适宜后切薄片(1~2 mm),装盘厚度为1~2 cm,于55 ℃鼓风干燥6 h,期间翻动2次。

[关键词] 当归; 软化; 切制; 干燥; 标准化

[Abstract] Study on the standardization of Chinese materia medica is an important action for modernization and globalization for traditional Chinese medicine. Standardization on the processing of Chinese herbal pieces is an important part in the study on standardization of Chinese materia medica, so it is of great significance to establish the technical processing standards of Angelicae Sinensis Radix pieces for improving its quality. In this study, single factor experiment was designed to optimize the softening, cutting and drying processes of Angelicae Sinensis Radix. With ferulic acid, Angelicae Sinensis Radix polysaccharide, volatile oil and extracts (water and ethanol) content as the quality index, the effects of different softening, cutting and drying processes on the contents of the five components in Angelicae Sinensis Radix were analyzed, and the normalized distance evaluation method was used to analyze the experimental data. The results showed that the content of five components in Angelicae Sinensis Radix was affected by different softening methods and drying temperature, but the thickness of slice had little effect on the content. The best preparation process for Angelicae Sinensis Radix was as follows: Non-medicinal parts were removed; mildewed and rot as well as moth-eaten parts were removed; washed by the flowing drinking water; stacked in the drug pool; moistening method was used for softening, where 125 mL water was sprayed for every 1 kg of herbs every 2.5 h; upper part of herbs covered with clean and moist cotton, and cut into thin slices (1-2 mm) after 15 h moistening until appropriate softness, with disk thickness of 1-2 cm, then received blast drying for 6 h at 55 ℃, and turned over for 2 times during the drying.

[Key words] Angelicae Sinensis Radix; softening; cutting; drying; standardization

當归为伞形科植物当归Angelica sinensis (Oliv.) Diels的干燥根。始载于《神农本草经》,列为中品,以甘肃岷县所产当归为道地药材,称为“岷归” [1],具有补血活血、调经止痛、润肠通便的功效[2]。临床上十分常用,在中医的内、外科、妇科、儿科等各科均有应用,甚至有“十方九归”的说法[3]。现代的化学研究表明,当归中的化学成分种类多样,涉及到有机酸及其酯,苯酞类、多糖类、甾醇类及其他成分如微量元素和聚炔类等[2-4]。2015年版《中国药典》中规定当归中含阿魏酸不得少于0.05%,含挥发油不得少于0.4%(mL·g-1)[5]。现代研究表明当归多糖有活血、调节免疫等显著的生理活性,是当归补血活血的药理成分之一[6-7],在药材和饮片质量研究中常会将其作为当归质量考察的指标[7-8]。

饮片作为中药制剂生产的重要原料,其质量至关重要。饮片制备过程中药材的软化、切制、干燥等过程均会对饮片质量造成影响,但各地当归饮片切制干燥方法和技术参数相差较大,文献研究得出的结论也不确切[9-14],2015年版《中国药典》对当归饮片的生产规定(除去杂质,洗净,润透,切薄片,晒干或低温干燥)较为笼统,课题组按照国家中药标准化项目的要求对10个饮片生产企业进行调研后发现,不同企业对当归饮片的软化、切制和干燥工艺参数相差较大或规定不够明确,如进行当归药材的软化时,有些企业仅规定“药透水尽”,但对软化方法和加水量没有规定,或者有些企业仅规定软化时间,对其他参数没有规定;干燥时,有些企业采用日晒法进行干燥,有些企业采用蒸气干燥、烘箱干燥或紫外线干燥,干燥温度也有50 ℃到60 ℃到80 ℃不等,由于不同企业采用的软化方法、加水量、软化时间、干燥方法、干燥温度和干燥时间均没有相对统一的标准,导致当归饮片的有效物质含量差异大,影响了当归饮片的临床疗效,因此,笔者以阿魏酸、挥发油含量结合浸出物(水、醇)和多糖含量为定量指标,结合文献调研考察了当归饮片制备过程中不同的软化、切制和干燥方法对当归饮片中主要药效成分的影响,以期得到稳定、可控的当归饮片制备加工工艺,为当归饮片的生产提供参考依据。

1 材料

1.1 药品与试剂

药材由兰州佛慈制药股份有限公司提供,经北京中医药大学孙志蓉教授鉴定为为伞形科植物当归A. sinensis的干燥根。

阿魏酸对照品(批号110773-201614,中国食品药品检定研究院);无水葡萄糖对照品(E1624080,aladdin);5%苯酚溶液(170425,Biotopped);甲醇、乙腈为色谱纯;其他试剂为分析纯,水为哇哈哈纯净水。

1.2 仪器

日本岛津高效液相色谱仪(SIL-20A自动进样器,SPD-20A紫外-可见检测器,CTO-10A SVP柱温箱);BSI10型1/1万电子天平(SARTORIUS A6 Made by Sartorius);KH7200DB型数控超声波清洗机(昆山禾创超声仪器有限公司);ZN-02小型粉碎机(北京兴时利和科技发展有限公司);紫外-可见分光光度计(756PC,上海舜宇恒平科学仪器有限公司);Research plus 单道可调量程移液器(3120000267,德国Eppendorf);电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9030A,北京北方利辉实验仪器设备有限公司);电热恒温水浴锅(HH-S4,北京科伟永兴仪器有限公司);涡旋仪(MX-S,DRAGONLAB)。

2 方法

2.1 浸出物的含量测定

分别用70%乙醇和水作溶剂,照浸出物测定法(《中国药典》2015年版四部通则2201项下)热浸法测定,以干燥品计算供试品中醇溶性浸出物和水溶性浸出物的含量。

2.2 挥发油的含量测定

照挥发油测定法(《中国药典》2015年版四部通则2204)乙法测定。计算供试品中挥发油的含量。

2.3 阿魏酸的含量测定

2.3.1 色谱条件 Agilent Extend-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流动相乙腈-0.085%磷酸(17∶83),检测波长316 nm,进样量10 μL,进样时间30 min,流速1.0 mL·min-1,柱温35 ℃,色谱图见图1。

2.3.2 对照品的制备 精密称取阿魏酸对照品4.98 mg,置于25 mL棕色量瓶中,加入70%甲醇溶解并稀释至刻度,为对照品储备液,精密量取1.5 mL对照品储备液,置于25 mL棕色量瓶中,用70%甲醇稀释至刻度,摇匀即得质量浓度为11.95 mg·L-1的阿魏酸对照品溶液。

2.3.3 供试品溶液的制备 精密称取当归粉末 (过3号筛)0.2 g,置于50 mL具塞锥形瓶中,精密加入70%甲醇20 mL,密塞后精密称定质量,水浴(80 ℃)加热回流30 min,放冷后再次称定质量,用70%甲醇补足失重,摇匀后静置,取上清液用0.45 μm微孔滤膜过滤,即得供试品溶液。

方法学研究表明,阿魏酸在0.023 9~0.478 μg与峰面积积分值呈良好的线性关系(r=0.999 9),样品溶液在室温条件下放置12 h内性质稳定(RSD 0.24%),测定方法的精密度(RSD 0.074%,n=6)、重复性(RSD 1.4%,n=6)和加样回收率(平均回收率98.90%,RSD 2.1%,n=6)均符合要求。

2.3.4 供試品的测定 按照2.3.3项方法对不同工艺制得的当归饮片进行处理,在2.3.1项下的色谱条件下进行HPLC测定。按照干燥品计算阿魏酸含量。

2.4 当归多糖的含量测定

2.4.1 测定条件 采用紫外-可见分光光度法对当归多糖进行定量,检测波长为490 nm,显色剂选用5%苯酚-浓硫酸(2∶7)。显色方法:精密量取待测溶液1 mL,置具塞试管中,精密加入5%苯酚溶液2 mL后,再精密加入浓硫酸7 mL,涡旋摇匀20 s后置于70 ℃水浴中加热20 min,取出,置自来水浴中冷却5 min,静置1 h,以水加入相应的试剂同样操作作为空白,在490 nm处测吸光度。

2.4.2 对照品溶液的制备 精密称取在105 ℃干燥至恒重的无水葡萄糖对照品5.29 mg,置于50 mL棕色量瓶中,用蒸馏水溶解并稀释至刻度,摇匀,即得葡萄糖对照品溶液。

2.4.3 供试品溶液的制备 取当归样品粉末 (过60目筛) 约2 g,精密称定,加80%乙醇100 mL回流1 h,滤过,滤渣加水50 mL回流2 h,趁热抽滤,滤液全部转移到100 mL棕色量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,摇匀即得。

2.4.4 线性关系的考察 取配成的葡萄糖对照品溶液,取10,20,40,60,80,100 μL,分别按照2.4.1项下的测定条件和显色条件测定吸光度,以溶液浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标,得到线性回归方程A=58.643C+0.036 5(r=0.999)。结果表明,当归多糖在2~8 μg与吸光度呈良好的线性关系。

2.4.5 精密度考察 取同一供试品溶液于490 nm处进行吸光度的测定,重复6次,RSD 0.36%,说明仪器具有良好的精密度。

2.4.6 重复性试验 取同一批当归样品,按2.4.3项下的方法平行制备6份供试品溶液并按照2.4.1项下的条件下进行显色,在490 nm处连续测定6次吸光度,结果平均为0.35%,RSD 1.2%,表明该方法重复性良好。

2.4.7 稳定性试验 取同一批样品粉末2份,按照2.4.3项下的方法制备供试品溶液并按照2.4.1项下的条件下进行显色,于显色后0,10,20,30,40,60,80,120 min测定吸光度,RSD 2.6%,表明样品在120 min内稳定性良好。

2.4.8 加样回收率试验 精密称取已知多糖含量的同一样品6份,分别加入当归多糖的对照品,按照2.4.3项下的方法制备供试品溶液并按照2.4.1项下的条件下进行显色,进行紫外-可见分光光度仪的分析,RSD 2.4%,平均回收率103.3%,说明该方法回收率良好。

2.4.9 样品的测定 按照2.4.2项方法对不同工艺制得的当归饮片进行处理,在2.4.1项下的条件下进行显色,显色后在490 nm处测定吸光度,按照干燥品计算多糖含量。

2.5 数据分析方法

本研究采用归一距离评价法对实验数据进行分析,该分析方法是首先对各指标数据做归一化处理,然后再针对每个指标取其最大值,得到理想样品;然后计算每个样品与理想样品之间的距离,距离越小,则对应的方法评价越好,距离越大,对应的方法评价越差。计算公式为:综合指标=[∑(dmax-di ) 2]1/2,其中d=(Ymax-Yi)/(Ymax-Ymin),Y代表各指标成分的含量。综合指标代表对应方法距离理想化值的距离,越接近0效果越好,越大效果越差。

3 结果

3.1 软化工艺的考察

3.1.1 洗润法[13] 将当归药材的主根和支根分开,分别洗净,洒少量水后分别密闭闷润14 h和6 h至软硬程度适宜。

3.1.2 浸润法[11] 当归药材称定质量后抢水洗净,码放于润药池中,分次喷淋,每次喷淋水量为药材质量1/8的饮用水,药材上用洁净湿润的棉布覆盖,每隔2.5 h喷淋1次,共喷淋6次软化至药材内外软硬程度适宜。

3.1.3 返潮软化法[12] 将当归药材抢水洗净,放在具有带孔隔板的密闭容器中,隔板下的容器中放适量水,以不触及药材为宜,密闭,使水蒸气缓慢渗入药材,软化48 h至药材内外软硬程度适宜。

3.1.4 最佳软化工艺的确定 按照3.1.1~3.1.3项下3种软化方法制备3种饮片,按照2.1~2.4项下的测定方法进行不同软化方法制备饮片的浸出物(水、醇)、挥发油、阿魏酸和多糖含量的测定,见表1,按照2.5项下的数据分析方法进行数据分析,见表2。

浸润法与表2中的综合分析结果,洗润法的平均综合指标是1.91,浸润法的平均综合指标为1.08,返潮软化法的平均综合指标为1.15,即洗润法的软化效果最差,浸润法和返潮软化法的效果较好,且平均综合指标显示浸润法稍优于于返潮软化法。用SAS 9.4数据分析软件对不同软化方法饮片的综合指标进行分析,浸润法和返潮软化法综合指标优于洗润法指标,且有显著性差异(P<0.01),返潮软化法的综合指标和浸润法相比,无显著性差异。而且,由于返潮软化法的软化时间为48 h,时间较长,导致当归夏季软化时会出现部分发霉的情况。因此,综合考虑实际情况和成分含量,选择浸润法为最佳软化方法。

3.2 切制工艺的考察

3.2.1 当归饮片的制备 2015年版《中国药典》对当归饮片厚度的规定为“薄片”,即1~2 mm,为了规范当归饮片质量,笔者对切片厚度1 mm和切片厚度2 mm进行了考察。

按照3.1.4项下对当归饮片最佳软化工艺的考察结果,将当归药材抢水洗净,码放于润药池中,分次喷淋,每次喷淋水量为加药材质量1/8的饮用水,每隔2.5 h喷淋1次,共喷淋6次软化至药材内外软硬程度适宜。调节切药刀刀距,分别切制出厚度为1 mm和厚度为2 mm的当归饮片,45 ℃干燥,备用。

3.2.2 最佳切片厚度的確定 将3.2.1项下制备的两种厚度的饮片进行浸出物(水、醇)、阿魏酸、多糖、挥发油的含量测定,确定最佳切片厚度,见表3,按照2.5项下的数据分析方法进行数据分析,见表4。

根据表4中的综合分析结果,切片厚度1 mm的平均综合指标为2.24,切片厚度2 mm的平均综合指标为2.21,二者相差很小,且综合指标排名在1 mm和2 mm不同组之间均匀分布,用SAS 9.4数据分析软件对不同切片厚度饮片的综合指标进行分析,分析结果显示切片1 mm和切片2 mm的综合指标无显著性差异,即切片厚度1 mm和切片厚度2 mm含量差异不大。因此切片厚度为1~2 mm为佳,与2015年版《中国药典》的规定一致。

3.3 干燥工艺的考察

3.3.1 当归饮片的制备 2015年版《中国药典》对当归饮片干燥的相关规定为“晒干或低温干燥”,即干燥温度不超过60 ℃,笔者按照药典结合文献调研后选取45,50,55,60 ℃为研究对象,控制水分在10%以下,考察最佳干燥时间和干燥温度。笔者经过预实验后得出在铺盘厚度为切片厚度为1~2 mm,铺盘厚度为1~2 cm,控制水分在10%以下,45,50,55,60 ℃下的干燥时间分别为9,8,6,5 h。

将当归药材抢水洗净,码放于润药池中,分次喷淋,每次喷淋水量为加药材质量1/8的饮用水,每隔2.5 h喷淋1次,共喷淋6次软化至药材内外软硬程度适宜,调整切药刀刀距,将饮片厚度控制在药典规定的1~2 mm,铺盘厚度为1~2 cm,分别在45,50,55,60 ℃鼓风干燥9,8,6,5 h,备用。

3.3.2 最佳干燥温度的确定 将3.3.1项下制备的4种干燥温度下的当归饮片进行浸出物(水、醇)、阿魏酸、多糖、挥发油的含量测定,确定最佳干燥温度和干燥时间,见表5,按照2.5项下的数据分析方法进行数据分析,见表6。

根据表6中的综合分析结果,烘干温度为45 ℃时平均综合指标为1.26,烘干温度为50 ℃时平均综合指标为1.38,烘干温度为55 ℃时平均综合指标为0.91,烘干温度为60 ℃时的平均综合指标为1.71,即浸润法的平均综合指标最佳,用SAS 9.4数据分析软件对不同干燥温度的综合指标进行分析,45 ℃和55,60 ℃的综合指标有显著性差异(P<0.01),55 ℃和60 ℃的综合指标有显著性差异(P<0.01),45 ℃和50 ℃综合指标无显著性差异,且浸润法的综合排名靠前,烘干时间适宜,因此选择鼓风干燥55 ℃,6 h为最佳干燥温度和干燥时间。

4 讨论

中药的多指标综合评价是一种能全面、客观、公正的反映实验结果真实性和准确性的评价方法[15], 是优选最佳工艺条件的技术参数时常用的手段,归一化方法因其具有客观公正性而在多指标评价中经常应用,本研究为了优化当归饮片加工工艺,在归一化法的基础上采用归一距离评价法对实验数据进行分析,建立了更加客观公正的理想样品,既考虑到了每个指标对饮片质量的影响,又避免了主观性对实验结果的影响。本研究在考察水溶性物质含量、醇溶性物质含量和3种主要药效成分-阿魏酸、挥发油和当归多糖含量的基础上进行归一距离评价,兼顾药典指标-阿魏酸、挥发油,醇溶性浸出物,又考虑到了其他药理活性指标-当归多糖和水溶性浸出物,基本上能够客观公正的优选当归饮片的最佳炮制加工工艺。

前期本研究已经对原药材中阿魏酸、挥发油、水浸出物、醇浸出物和当归多糖的含量进行了测定,原药材中五种成分的平均质量分数分别为0.106%,1.07%,73.67%,66.12%,3.63%,采用最佳加工工艺处理后的样品5种成分的平均质量分数分别为0.102%,0.97%,65.29%,64.21%,3.61%,5种成分的含量损失率分别为3.8%,9.3%,11.4%,2.9%,0.6%,5种成分中,挥发油和水浸出物的损失率较大。

阿魏酸、挥发油中的各种苯酞类物质和当归多糖曾多次被报道是当归中具有较强药理活性的成分[7,16-17],因此,本实验采用单因素考察法,以阿魏酸、当归多糖、挥发油含量结合药典规定的浸出物含量先后进行了当归饮片最佳软化、切制、干燥工艺的考察。实验结果表明,软化方法、切制工艺和干燥温度均会对当归中的上述成分产生影响,与水接触的时间越长,有效成分损失越多,其中,水浸出物的损失率最大。因此软化时必须要做到药透水尽,避免伤水;干燥温度和干燥时间对当归中成分含量的影响主要体现在挥发油上,烘干温度越高,挥发油的损失率越大,含量越低,因此药材烘至干燥程度适宜时需及时取出。

中药饮片是中成药和临床各种中药制剂的原料,其质量的优劣和稳定性直接影响到药物的质量和临床疗效,因此,中药饮片制备加工工艺的标准化也是中药标准化的关键,是中药实现现代化和世界化的关键步骤[18],当归作为一种临床上十分常用的中药,其饮片生产加工工艺的标准化研究至关重要,因此本实验在实际基础上确定了稳定可控、简便易行的当归饮片制备加工工艺。本研究的工艺设计是在课题组前期对10个饮片生产企业的当归饮片生产加工工艺调研的基础上进行的,接下来会在饮片生产企业进行中试实验以验证本研究所得最佳处理工艺参数的适宜性,希望能够为当归饮片的生产加工工艺标准化研究提供实验依据,也为当归饮片后期的炮制加工工艺标准化研究奠定基础,进而推动中药标准化的研究进程。

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[责任编辑 孔晶晶]

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